condensateur

Un condensateur est un composant passif à deux bornes qui stocke une charge électrique lorsqu'une tension lui est appliquée. À l'intérieur du boîtier se trouve une paire de plaques ou de feuilles conductrices séparées par un matériau isolant appelé diélectrique, généralement un film, de la céramique ou une pâte électrolytique. Lorsque vous le connectez à une source de tension, les électrons s'accumulent sur une plaque et sont retirés de l'autre, créant un champ électrique dans l'espace. Déconnectez la source et le condensateur conserve cette charge jusqu'à ce que vous lui fournissiez un chemin pour se décharger.

La mesure de base de l'utilité d'un condensateur est sa capacité, exprimée en farads (F). Les unités industrielles pratiques vont des picofarads (pF) pour les circuits haute fréquence aux microfarads (µF) ou même aux farads pour le stockage d'énergie. La tension nominale, donnée en volts CC ou CA, indique le potentiel de fonctionnement maximal sûr; la dépasser entraîne la rupture du diélectrique, court-circuitant les plaques et détruisant le composant. Les condensateurs réels ont un courant de fuite qui draine lentement la charge au fil du temps, et ils présentent une résistance et une inductance parasites qui sont importantes aux hautes fréquences.

Types courants et leurs rôles

Les condensateurs électrolytiques, qui utilisent une couche d'oxyde comme diélectrique, offrent une capacité élevée dans de petits boîtiers et coûtent peu cher; ils dominent les alimentations électriques et les circuits de couplage, mais sont polarisés, ce qui signifie qu'ils doivent être installés correctement et ne peuvent pas supporter une tension inverse. Les condensateurs à film (polyester, polypropylène, métallisé) tolèrent le courant alternatif et sont plus stables en température, mais occupent plus d'espace. Les condensateurs à disque céramique et multicouches sont minuscules, bon marché et omniprésents dans les cartes de commande. Les condensateurs au tantale offrent une densité de capacité et une stabilité élevées, mais sont coûteux et peuvent tomber en panne de manière catastrophique en cas de surtension.

Dans les démarreurs de moteur et les circuits de compresseur, de grands condensateurs fournissent le courant réactif nécessaire pour établir un champ magnétique tournant dans les moteurs CA monophasés; ceux-ci sont conçus pour survivre à des courants d'appel répétés. Dans les systèmes de correction du facteur de puissance des usines industrielles, des bancs de condensateurs compensent les charges inductives pour réduire les pénalités de service public. Les condensateurs d'impulsion haute tension, construits avec des connexions internes robustes et un diélectrique plus épais, stockent l'énergie pour les machines à souder et les équipements de test d'impulsion. Les condensateurs d'amortissement placés aux bornes des contacts de commutation amortissent les pics de tension lorsque les contacteurs s'ouvrent, les protégeant de l'arc électrique et de l'érosion.

Les modes de défaillance sur le terrain sont prévisibles: l'âge et la chaleur dégradent le diélectrique, les fuites augmentent et la capacité diminue; les types électrolytiques s'éventent ou gonflent lorsque la pression interne due à la génération de gaz dépasse la résistance du boîtier. Un condensateur gonflé ou qui fuit est un signe certain qu'il est proche de sa fin de vie. Déchargez toujours un condensateur avant de le toucher, car l'énergie stockée peut provoquer un choc dangereux même après la coupure de l'alimentation. Lors de la sélection d'un remplacement, vérifiez la valeur de la capacité, la tension nominale et la taille physique; substituer un condensateur de tension inférieure ou physiquement plus grand peut entraîner un dysfonctionnement ou une interférence mécanique.